X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Для осуществления первоначального плотового сплава с точки зрения технологических, транспортных и экономических требований, наиболее перспективно использовать плоты из сплоточных единиц малой осадки и с высоким коэффициентом полнодревестности, которые в большей степени пригодны для буксировки в сложных условиях плавания, при требуемой осадки не менее 1,1 м.

При плотовом сплаве лесоматериалов как правило, применяют гибкие плоты в оплотниках и лежневого типа, с продольной или поперечной установкой сплоточных единиц, при необходимости с интервалами, обеспечивающими вписывание плота в лимитирующие габариты сплавного хода на поворотах лесосплавной реки. Они могут формироваться на берегу или на льду приречных лесных складов в зимнее время и на воде в летний период навигации, а также предназначаться для разных условий буксировки.

В настоящее время разработан ряд конструкций плотов, формируемых из плоских сплоточных единиц, одна из которых успешно прошла испытание в Северодвинском бассейне, показав неплохие результаты. Данная конструкция плота представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Плот из плоских сплоточных единиц:

1 – передняя головка; 2 – бруствер на передней головке; 3- бортовой комплект; 4 – ромжина; 5 – бортовой лежень; 6 – ус-растяжка; 7 – поперечный оплотник;8 – продольный оплотник; 9 – оплотные брёвна длиной 2 м; 10 – оплотная цепь; 11 – задняя головка; 12 – бруствер на задней головке; 13 – плоская сплоточная единица; 14 – обвязки сплоточной единицы

Ширина такого плота составляет 27…30 м, длина – 160 м. Особенность конструкции плота из плоских сплоточных единиц 13 - отдельные блоки, ограниченные оплотником 7, 8 с образованием интервалов между блоками по длине плота. Длина интервалов принимается исходя из минимального радиуса поворота реки, так чтобы плот хорошо изгибался по линии фарватера. В бортовом оплотнике 8 в местах интервала между блоками из сплоточных единиц установлено по два коротких отрезка. Эти обеспечивается беспрепятственный прогиб бортового оплотника в пределах интервалов между блоками при повороте плота. В конструкции плота для прочности, управляемости и облегчения работы буксира и вспомогательного судна предусмотрено два бруствера – на первом 2 и на последнем 12 рядах плоских сплоточных единиц речного плота.

Успешный опыт буксировки плотов по рекам Онеге и Пинеге в течение ряда лет подтвердил соответствие конструкции плота условиям эксплуатации. Причём разработанные, утвержденные апробированные технические условия на плоты из плоских сплоточных единиц для средних и малых рек позволяют оперативно и обосновательно готовить правила для рек или участков реки, отличающих по параметрам от рек Пинеги и Онеги.

На рисунке 1.2 представлен гибкий плот с комбинированным расположением пучков. Его габариты лимитируются радиусом закругления лесосплавной реки, длина не превышает длины одной секции и колеблется от60 до 120 м, ширина – 20…27 м. При формировании данного плота в бортовых линейках пучки 3 устанавливаются перпендикулярно направлению движения. Бортовой оплотник изготавливается из круглых лесоматериалов хвойных пород с диаметром в верхнем отрезе не менее 20…22 см.

Посередине верха бортовых пучков прокладывают лежни из троса диаметром 25 мм годностью не менее 75 %. Борткомплект утягивают после наложения цепной наставке диаметром 12 мм на лежне трёх штыковых шлаков с расстоянием между ними не менее 30 см. Главными недостатками плота являются: большая осадка, малый коэффициент полнодревесности, высокие энергозатраты на транспортировку, не полное использование пропускной способности водного пути и отрицательное влияние на экосистемы водных объектов.

Рисунок 1.2 – Плот в оплотниках с комбинированным расположением пучков:

1 – брустверный комплект; 2 - брустсвер; 3 – пучок; 4 – поперечный оплотник; 5 – продольный оплотник; 6 – бортлежень; 7 – борткомплект; 8 – оплотная цепь

ЦНИИ лесосплава была разработана конструкция секционного плота без оплотника ( рисунок 1.3), особенность которого заключается в том, что она предназначена для буксировки по любым водным объектам. Основная формировочной единицей плота является секция, определяющая размеры формировочного такелажа. Секция плотов отличаются друг от друга габаритами, расположением формировочного такелажа и пучков – продольным, поперечным, смешанным и хлыстовой обортовкой по периметру плота. Секция типовой конструкции позволяет формировать плот необходимой прочности и габаритов для любых бассейнов страны и типов буксирных судов. Важнейшим элементом плота является его формировочный такелаж, поскольку прочность плота и его сплоточных единиц 9, 10 определяется формировочным такелажем. В настоящее время наиболее актуально в качестве секций использовать плоты, применяемые на первоначальном сплаве, сформированные по типу самотормозящихся плотов, особенностью которых является снижение своей скорости до скорости течения реки путём раздвижения передних или задних секций.

Рисунок 1.3 – Секционный плот без оплотника:

1 – буксирное судно; 2 – вожжевые буксирные тросы; 3 – поперечный счал; 4 – продольные лежни; 5 – пластинчатый сжим; 6 – бортовые лежни; 7, 8 – бруственные комплекты; 9 – пучок продольный; 10 – пучок бортовой

При анализе конструкций плотов для первоначального лесосплава было установлено, что на первоначальном плотовом сплаве при требуемой осадке плота 1,1 м и меньше используются плоты на основе сплоточных единиц. Но рассмотренные плоты имеют существенные недостатки: первый недостаток связан с большой осадкой плотов, которая не позволяет эффективно использовать пропускную способность рек с малыми глубинами; второй недостаток заключается в негативом влиянии плотов на экосистему эксплуатируемый водных объектов по причинам вынужденного проведения на малых средних реках дноуглубительных работ с нарушением береговой линии, потери плавучести сплоточных единиц, приводящей к посадке на мель с последующим их разрушением и непосредственным контактом лесоматериалов с водой, когда водный объект загрязняется дубильными веществами и горюче-смазочными материалами.

Предложена новая конструкция плота для первоначального плотового сплава, основной особенностью которой сплоточных единиц является наличие в составе сплоточных единиц стабилизированной плавучести, обеспечивающих минимальное значение осадки поперечных рядов и плота в целом. Она защищена патентом РФ №2475408 и представлена на рисунке 1.3. плот содержит расположенные поперечными рядами сплошные единицы 1 и сплоточные единицы стабилизованной плавучести 2, установленные в середине каждого ряда и выполненные по патенту РФ №381949 или в виде сплоточных единиц, представленных на рисунке 1.4, которые предварительно обвёртываются в гибкий водонепроницаемый материал. На формировочных причалах из рядов плоских сплоточных единиц формируют плот путём плоточной установки рядов друг к другу. На ряды, расположенные в голове и хвосте плота, накладывают поперечные счалы 6. После этого вдоль плота по крайним бортовым сплоточным единицам 1 прокладывают бортовые лежни 7, которые крепят к брустверам сжимами 8. После этого плот буксируется по водному пути к месту назначения. Размещение сплоточных единиц стабилизированной плавучести 2 в середине рядов позволяет обеспечить защиту гибкого водонепроницаемого материала, в который завёрнуты эти сплоточные единицы, от механических повреждений как при буксировке плота, так и при буксировке отдельных рядов сплоточных единиц.

а) б)

Рисунок 1.4 – Плот, включающий сплоточные единицы стабилизированной плавучести: а) вид сверху; б) поперечный ряд (вид сверху)

При анализе конструкций плотов было установлено, что на первоначальном плотовом сплаве используются плоты осадкой 1,1 м и меньше на основе сплоточных единиц. Все рассмотренные плоты имеют существенные недостатки, напрямую зависящие от вида используемых сплоточных единиц. Первый недостаток связан с большой осадкой плотов, не позволяющей эффективно использовать пропускную способность лесосплавных рек с малыми глубинами. Второй заключается в негативном влиянии плотов на экосистему эксплуатируемых водных объектов по причине вынужденного проведения на малых и средних реках дноуглубительных работ с нарушением береговой линии, потери плавучести сплоточных единиц, которая приводит к посадке их на ель, дальнейшему разрушению и непосредственному контакту лесоматериалов с водой, когда водный объект загрязняется дубильными веществами и горюче-смазочными материалами.

Библиографический список:

Водный транспорт леса [Текст]: учебник для вузов. – 2-е изд., стереотип./ под общ. ред. В. И. Патякина. – М: МГУЛ, 2002. – 422 с.

Митрофанов, А. А. Лесосплав. Новые технологии, научное и техническое обеспечение [Текст]: монография / А. А. Митрофанов. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. – 492 с.

Правила (технического условия) сплотки, формирование и оснастки плотов из плоских сплоточных единиц конструкции АГТУ, ООО «Сомэкс» и ОАО «Онежское лесосплавное предприятие» для буксировки по р. Онеге [Текст]. Архангельск: АГТУ, 1999. – 16 с.

Код для цитирования: Скопировать